فیلتر LC

[rezamajdi]

سلام خدمت دوستان و اساتید گرامی

در این تاپیک مقصود بر این هست که جنبه های مختلف این نوع فیلتر رو در شرایط مختلف بررسی کنیم
با توجه به این که تا به حال تاپیکی در این مورد به خصوص در انجمن تشکیل نشده این تاپیک رو درست کردم

پیشاپیش از تمامی دوستانی که در این تاپیک شرکت میکنند تشکر میکنم

1_اما خودم یه سوال داشتم این که اگه بخوایم برای میکروکنترلر یه فیلتر lc بزاریم مقادیر مناسب سلف و خازن چطور انتخاب میشه ؟؟
البته مهندس کی نژاد در یکی از کلیپ های آموزش avr مقدار سلف و خازن رو مشخص کردند اما توضیح نحوه محاسبه رو نداده بودند
2_اگر مقدار خازن بزرگ یا کوچک انتخاب بشه چه مشکلات احتمالی ممکنه بوجود بیاد ؟

[ubub]

پاسخ : فیلتر LC

.... اگه بخوایم برای میکروکنترلر یه فیلتر lc بزاریم مقادیر مناسب سلف و خازن چطور انتخاب میشه ؟؟....

سلام،
جناب مهندس کی نژاد که استاد اعظم هستن و هر چه ایشون در اینباره گفتند، همون درسته!
... .
مهندس جان جواب سوالت یه جمله است که حسابی کلیشه شده و اون اینه که:
مقدار اون سلف و خازن به فرکانسهای کاریت بستگی داره!
من قبلاً یه وقتی روی این ماجرا گذاشتم و خواستم ببینم که مقادیر بهینه برای المانهای بای پس و فیلتر چقدر است و چگونه تعیین میشه!
دست آخر فهمیدم که مقدار بهینه برای هر "طراحی" دقیقا باید جداگانه حساب بشه و به کار بره!
یعنی حتی ما نمیتونیم بگیم که برای میکرو xxx1 فلان مقدار بهینه است!!!
به چند دلیل:
1- اینکه ممکنه میکرو xxx1 توی یه طرحی با یه فرکانس کاری به کار رفته باشه و توی یه طرح دیگه با فرکانس کاری دیگری!
2- هر دوتا کلاکها یکسانه، ولی توی یه طرحی، فلان پریفرال با یه فرکانس کاری به کار رفته باشه و توی طرح دیگر با فرکانس متفاوت!
3- کلاکها یکسانه و کلاک پریفرالها هم یکسانه، توی یه طرح طول خطوط دیتا و پاور یه مقداره و توی طرح دیگری طولش یه چیزه دیگه است!
...
و همه این داستانها چند تا دلیل بنیادی داره:
1- اینکه همونطور که میدونید سلف و خازن، مقاومتهای وابسته به فرکانس هستند!
2- هر قطعه از مسیر مسی روی فیبر یک سلف است و هر دو مسیر نزدیک به هم، یه خازن رو تشکیل میدهند و این سلف و خازنها توی فرکانسهای حدود 24 مگ به بالا قابل چشم پوشی نیستند!
...
به همه موارد فوق، غیر ایده آل بودن قطعات رو نیز اضافه کن! یعنی چی!
یعنی اینکه مثلا یه دونه خازن با توجه به ابعادش تا یه فرکانسی، خاصیت خازنی داره و از یه فرکانسی به بعد، کلا نقش سلف رو برات بازی میکنه!
با توجه به اینکه هر خازن واقعی از اتصال سه قطعه ایده آل فرضی خازن ، سلف و مقاومت (از مقاومت ایزوله بگذریم) تشکیل شده!
یعنی اینکه علاوه بر همه ملاحضات فرکانسی خود طرح، باید به نوع قطعات (سلف و خازن) و همچنین ابعاد فیزیکی اونها دقت کنی!!!
...
خلاصه کنم!
برای به دست آوردن مقدار دقیق این قطعات، ابتدا باید کلیه فرکانسهای موجود در جریان مصرفی میکروت رو لیست کنی!
بعد با توجه به اینکه هر خازن فیزیکی، روی یک فرکانس خاص، کمترین مقاومت رو از خودش نشون میده (با توجه به خازن و سلف ایده آل داخل خودش، که از روی منحنی های دیتا شیتش قابل تشخیص است)، به ازای هر کدوم از اون فرکانسها یه خازن با ظرفیت به دست اومده بذاری!
البته حتما نیاز به منحنی نیست و فقط با دانستن مقادیر خازنی، سلفی و مقاومتی ایده آل خازن مربوطه، قابل محاسبه میباشد!
و اگه طراحیت، حساسیت ویژه داره و میخواهی حسابی دقیق باشه! باید اون طولی از مسیر مسی که خازن دکوپلینگ رو به پایه میکروت وصل میکنه رو، مقدار سلفش رو محاسبه کنی و با سلف داخل خازن، سری فرض کنی و بیخیال منحنی بشی و خودت مجدد محاسبه کنی!!!!!
سلف رو هم به نظر من یه دونه جریان بالا در ابتدای تغذیه، با توجه به فرکانس کاری منبع تغذیه ات سری کنی و نهایتا یه دونه برای Vref آنالوگ!
...
یه راه آسون تر هم هست که کلا طراحیت رو به بروبچ طراح مدارات مخابراتی فرکانس بالا بسپاری!!
...
البته توی جهان سومی که جگرت خون میشه تا یه PCB دولایه نچندان ریز بزنی، اینها همه داستان و شعر و فسانه اند!
یه خازن بشکه ای 1000 میکرو قبل از رگلاتور، یه تانتالیوم 33 تا 100 میکرو بعد از رگلاتور و چندتا مولتی لایر 100 تا 220 نانو (SMD1206) هم نزدیک تغذیه های میکرو و تمام!

[سیدعلی.م]

پاسخ : فیلتر LC

سلام
معمولا در کاربرد های عادی که اینجور چیزا انچنان اهمیتی ندارن و به قول یکی از اساتید رولی رو بازی نمیکنن،وقت گذاشتن سر این چیزها وقت تلف کردنه
خوبه ادم کلیت مسائل رو بدونه و اگر نیاز شد گیر نکنه ولی در همچین کاربرد هایی همون استفاده از مقادیر عمومی کفایت میکنه

[seyed saeed]

پاسخ : فیلتر LC

سلام خدمت دوستان و اساتید گرامی

در این تاپیک مقصود بر این هست که جنبه های مختلف این نوع فیلتر رو در شرایط مختلف بررسی کنیم
با توجه به این که تا به حال تاپیکی در این مورد به خصوص در انجمن تشکیل نشده این تاپیک رو درست کردم

پیشاپیش از تمامی دوستانی که در این تاپیک شرکت میکنند تشکر میکنم

1_اما خودم یه سوال داشتم این که اگه بخوایم برای میکروکنترلر یه فیلتر lc بزاریم مقادیر مناسب سلف و خازن چطور انتخاب میشه ؟؟
البته مهندس کی نژاد در یکی از کلیپ های آموزش avr مقدار سلف و خازن رو مشخص کردند اما توضیح نحوه محاسبه رو نداده بودند
2_اگر مقدار خازن بزرگ یا کوچک انتخاب بشه چه مشکلات احتمالی ممکنه بوجود بیاد ؟

سلام
در تمامی فیلتر ها دو مسئله وجود داره یکی فرکانس یکی باری که قراره به این فیلتر متصل بشه
خب فیلتر های LC یک فرکانس تشدید دارند باید اون رو حساب کنی که فرمولش تو اینترنت هست خب با توجه به اینکه سلف به منبع و خازن به زمین متصل شده باشه
فرکانس های بالاتر از اون فرکانس تشدید به شدت تضعیف میشن
خب حالا اینکه به چه باری هم قراره جریان بده این هم باید حواستون باشه یعنی امپدانس LC طوری انتخاب بشه که بیش ترین مقدار به بار برسه
که پیشنهاد می کنم یک LC درست کنید به مقاومت های مختلف و فرکانس های مختلف تست کنید و آزمایشاتتون رو با فرمول ها بررسی کنید

[rezamajdi]

پاسخ : فیلتر LC

سلام
در تمامی فیلتر ها دو مسئله وجود داره یکی فرکانس یکی باری که قراره به این فیلتر متصل بشه
خب فیلتر های LC یک فرکانس تشدید دارند باید اون رو حساب کنی که فرمولش تو اینترنت هست خب با توجه به اینکه سلف به منبع و خازن به زمین متصل شده باشه
فرکانس های بالاتر از اون فرکانس تشدید به شدت تضعیف میشن
خب حالا اینکه به چه باری هم قراره جریان بده این هم باید حواستون باشه یعنی امپدانس LC طوری انتخاب بشه که بیش ترین مقدار به بار برسه
که پیشنهاد می کنم یک LC درست کنید به مقاومت های مختلف و فرکانس های مختلف تست کنید و آزمایشاتتون رو با فرمول ها بررسی کنید

باتوجه به افت ولتاژ قابل توجهی که روی سلف های مقاومتی بوجود میاد مخصوصا زمانی که قصد داریم از ADC یا DAC استفاده کنیم
آیا استفاده از سلف های بشکه ای با جریان مثلا 1 آمپر ( جهت صفر شدن افت ولتاژ ) و خازن تانتالیوم میتونه مشکل گشا باشه ؟؟
اگر راه و روش بهتری هست لطفا بفرمایید

[seyed saeed]

پاسخ : فیلتر LC

باتوجه به افت ولتاژ قابل توجهی که روی سلف های مقاومتی بوجود میاد مخصوصا زمانی که قصد داریم از ADC یا DAC استفاده کنیم
آیا استفاده از سلف های بشکه ای با جریان مثلا 1 آمپر ( جهت صفر شدن افت ولتاژ ) و خازن تانتالیوم میتونه مشکل گشا باشه ؟؟
اگر راه و روش بهتری هست لطفا بفرمایید

شما وقتی این فیلتر رو برای ولتاژ رفرنس استفاده می کنید جریان زیادی کشیده نمیشه شاید زیر 1میلی آمپر
پس نیازی به این مسئله نیست
مگر این که متوجه سوالتون نشده باشم

[rezamajdi]

پاسخ : فیلتر LC

شما وقتی این فیلتر رو برای ولتاژ رفرنس استفاده می کنید جریان زیادی کشیده نمیشه شاید زیر 1میلی آمپر
پس نیازی به این مسئله نیست
مگر این که متوجه سوالتون نشده باشم

بحث ولتاژ رفرنس کاملا صحیح اما بیشتر بحث تغذیه خود میکرو هست که مثلا اگه یه بار سلفی داشته باشیم من به شخصه دیدم که چطور راحت
نویز ها به میکرو میرسه
برای تغذیه میکرو منظورم بود
نظرتون چیه ؟؟؟

[seyed saeed]

پاسخ : فیلتر LC

بحث ولتاژ رفرنس کاملا صحیح اما بیشتر بحث تغذیه خود میکرو هست که مثلا اگه یه بار سلفی داشته باشیم من به شخصه دیدم که چطور راحت
نویز ها به میکرو میرسه
برای تغذیه میکرو منظورم بود
نظرتون چیه ؟؟؟

متوجه شدم
بله مثلا میکرو AVR در حالت معمولی تقریبا 15 میلی آمپر جریان میکشه با ادوات دیگه و gpio ها ممکنه خود میکرو تا حدود 200 میلی هم جریان رو بکشه
احتمالا شما ادوات دیگه ای هم هست که از تغذیه تون استفاده می کنه پس حتما سلف های مقاومتی گزینه خوبی نیست بهترین سلف برای شما سلفی است که مقاومت سیمی خود سلف نسبت
به جریان کشی مدارتون کم ترین مقدار رو داشته باشه تا بیش ترین ولتاژ ممکنه به مدارتون برسه
این رو به لحاظ امپدانس سیم سلف عرض کردم
حالا خب مشخصه که ادوات شما هر چه قدر عالی تر باشه مثلا سلفتون از نوع ترویید باشه از نظر سلفی ، سلف بهتریست که این ها بسته به نیاز شما داره یا خازن بهتری انتخاب کنید که در فرکانس های بسیار بالا هم عملکرد خوبی داشته باشد یعنی بتونه حالت خازنی خودش رو حفظ کنه
که این ها به حساسیت کار بستگی داره که من فکر می کنم برای کارهای ساده ای که به طور مثال خود من انجام میدم همون سلف بشکه ای و خازن الکترولیت هم کافی باشه